汽车排汽系统的设计

《汽车排汽系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、前言大学三年的专科学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，汽车的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图，机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于汽车排气系统的设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的研究和讨论。在指导老师的讲解下，在平时查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工

2、作原理、结构、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。11一、排汽系统的概论：排汽装置是汽车发动机必不可少的一个部件。排气系统主要是由发动机排气支管、排气管路、消声器总成、尾管、排气系统支撑等构件组成。汽车排气系统的设计，在安装位置和结构要求上一定要满足汽车底盘

3、总体布置的要求；在性能上要符合发动机对排气系统的要求。同时，还要兼顾整个系统的经济性、安全性和维护方便性以及排放的环保性。排汽装置分为单排气和双排气装置两种。V型发动机有两面个排气支管直列式发动机一般为单个排气管。双排气系统降低了排气系统内的压力，使发动机排气顺畅，气缸中残留的废气少，因而可以提高发动机的充气效率及输出的转矩，单排气装置用的材料少，设计方便，一般用于直列发动机。排气系统排气支管排气管消声器总成尾管二、排气支管排气支管的形状非常重要，为了防止各缸排相互干扰和排气倒流，并利用排气性降低排气阻力，应将排气支管

4、做得长些，且各缸支管应相互独立如图1-1。排气支管可用不锈钢制造，其优点是质量轻、耐热性好、内辟光滑、排气阻力小，排气更顺。在排气支管中可将相邻两个缸的排气支管汇合在一起，可以完全消除排气干扰和倒流现象。排气支管与排气口想接处用石绵垫片作密封垫。其优点是石绵垫片的耐热性好。用单头累钉连接，(如图1)的分部，便于装配。在排气支管上设有一个半径为1mm的废气再循环孔，这样可以把发动机的部分废气送回到进气支管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的CO2而CO2不能燃烧却能吸收大量的热，使气缸中混合气的燃烧温度

5、降低，从而减少了NOX的生成量。废气再循环装置在发动机低温、低速时不投入工作，冷却液温度低于50OC和怠速工况时不投入工作防止，冲淡空燃孔而“失速”。中速，中等负荷时投入工作当节气门开废达25﹪后，n=2000r/mir以上时电控单元1发出指令使废气盾环孔投入工作中。在大负荷时不投入工作。11一、排气管路排气管路主要包括增压器出口与消声器总成之间的管路以及消声器总成之后的管路。通常我们把增压器出口与消声器总成之间的管路通称为排气管总成，而把消声器总成之后的管路称为排气尾管。排气管路的主要作用是将发动机工作过程中所产生的

6、废气安全并顺畅地排至车外。排气管路的设计应该注意以下几个方面的因素。排气管路不能因为自身的重量及所产生的惯性、弯矩和相对运动或者因其受热膨胀产生形变而影响排气歧管和蜗轮增压器的正常工作,以致因为过载产生附加应力,造成损坏。设计时,在满足其刚度、强度的前提条件下,要尽量使排气管的质量减轻,其材料可以选择薄壁中碳钢钢板或者不锈钢板。如果当排气管过长的时候,要考虑增加辅助支撑来固定排气管，减少因排气管过长所产生的弯矩、扭矩对发动机排气歧管或蜗轮增压器产生影响。但是，从另一个方面来看，这样做又会影响排气管连接法兰的运动自由度；

7、同时，为了减轻排气管的热膨胀应力，在排气管路中采用热补偿装置。常用的热补偿装置一般有两种形式：第一种是采用弹性金属的波纹管；另一种是挠性联锁式伸缩管。这两种方式各有所长，弹性金属波纹管的密封性能比较好,但是它的热偿性能较差，使用寿命不如挠性联锁式伸缩管。相比之下，挠性联锁式伸缩管的热补偿性能和使用寿命都好于弹性金属波纹管,但它的密封性能不是太好。目前，国际上已经出现了二层，三层级的挠性联锁式伸缩管，其密封性能得到了大大的提高。在设计时，我们可以根据具体的要求进行选择。除排气管应力之外，排气管的排气阻力也是设计过程中应该

8、考虑的一个重要因素。排气管的排气阻力是排气系统排气背压的一个组成部分。排气背压的产生也将直接影响发动机的工况。当排气背压到达一定的程度以后,哪怕是有一点细微的增减11,也会对发动机的输出功率产生很大的影响。所以，有效的控制排气管路的排气阻力，对降低排气系统的排气背压有着重要的作用；为此，在设计排气管路的时候，要将排气背压控制在汽车